2017 Fiscal Year Annual Research Report
揺らぐ非平衡構造によるフィードバック制御：べん毛モーターのトルク発生機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Synergy of Fluctuation and Structure:Foundation of Universal Laws in Nonequilibrium Systems |
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| Project/Area Number |
16H00791
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鳥谷部 祥一 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40453675)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | べん毛モーター / 回転電場法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度に構築したトルクスピードカーブ測定法を発展させ，以下の成果を挙げた．
1. 固定子の蛍光観察．蛍光たんぱく質を融合した固定子を用い，固定子のモーターへの結合数を蛍光強度から測定できる系を構築した．この実験系は，すでに他研究室で実現されているが ，当研究室では，回転電場法と組み合わせることで，今後，トルク発生と固定子脱着の同時観察に挑戦する． 特に，負荷をON/OFFさせて蛍光強度変化のタイミングを測定することで，固定子の結合・解離の時定数の負荷依存性を決定することを目指す．これらの実験から仮説を検証し，固定子の結合解離メカニズムを究明する．
2. 解析法の改良．テザードセル法では，回転の揺らぎが小さいため，実験系のノイズの影響が大きくなり，測定に大きな問題が生じていた．そこで，Speck-Seifertの等式[Speck and Seifert, EPL 74, 391(2006)]を用い，回転速度から角度ごとの局所的な平均速度を引くことで，実験系のノイズを著しく減らすことに成功し，揺らぎの高精度測定が可能となった．これにより，より正確なトルクスピードカーブが得られるようになった．
3. 変異型モーターのトルクスピードカーブの測定．プロトンの流れが遅い変異型（M206IおよびD33E），および，固定子がなく回転ブラウン運動をする変異型（ΔMotAB）を用い，トルクスピードカーブを測定した．これまで，M206Iはゼロトルクスピードが低く，また，D33Eはストールトルクおよびゼロトルクスピードが低いことが知られていた．回転電場法を用いた本研究においても，同様の傾向が得られ，測定法の妥当性を実証することができた．
以上の2および3について論文を執筆中である．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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